JPH0612369B2 - レーザモジュールおよび光ファイバをそれに結合する方法 - Google Patents

レーザモジュールおよび光ファイバをそれに結合する方法

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はハウジングに設けられた金属ブロックの形態を
有し、そこに固定されたレーザダイオードの支持部を有
し、支持部の背後はレーザの駆動および制御回路用の設
置面であり、その前面には端部スリーブに埋込まれた光
学的に整列した光導波体の端部が設置されているヒート
シンクを含むレーザモジュールに関する。電気入力信号
を光出力信号に変換するこのようなレーザモジュールが
光通信システムにおいて使用される。
［従来技術］ 上記のようなレーザモジュールは、ドイツ特許第330793
3号明細書に記載されている。そのレーザモジュールに
おいて、ハウジングの底面はレーザおよび駆動回路を有
するヒートシンクが設置されている冷却装置を支持す
る。レーザの能動領域に整列される光ファイバの端部は
気体と通さないようにスリーブ中に埋込まれており、ス
リーブはハウジングの側壁に設けられたブッシングで密
封されている。個々の素子に使用される材料は、同じ膨
張係数またはそれぞれの差が可能な限り小さい膨張係数
を有するように選択される。これはレーザが動作する間
に生じる熱がファイバ端部の整列を乱さないことを保証
する。しかしながらレーザ支持部とファイバ保持部とが
分離しているため、偶発的にハウジングの側壁またはブ
ッシングに加えられた圧力が小さくてもレーザの前面に
おけるファイバ端部整列が乱れる可能性がある。
［発明の解決すべき課題］ 本発明の目的は、上記のようなレーザモジュールにおい
て、ファイバ端部の正確な整列を可能にする丈夫で製造
の簡単な結合装置、およびこのような装置によって光フ
ァイバをレーザに結合する方法を提供することである。
［課題解決のための手段］ 本発明によると、この目的は金属ブロックの設置面は支
持部の縦の両方向に延在し、支持部の上に設けられた設
置ブロックがレーザダイオードの前方において支持部よ
り上まで立上っており、前記設置ブロックは端部スリー
ブが通る開口を含み、端部スリーブは別個の保持部によ
って設置ブロックの前面および後面に固定されているレ
ーザモジュールおよび請求項６に記載されたステップよ
り成る方法によって達成されることができる。さらに本
発明の有効な態様が請求項２乃至５に記載されている。
本発明によるレーザモジュールにおいてレーザ支持部お
よびファイバ支持装置はコンパクトで強固な結合装置を
形成している。ヒートシンクはレーザダイオードおよび
レーザダイオード用の駆動回路を支持し、ヒートシンク
上に集積された端部スリーブの固定点はハウジング内に
位置され、したがって外部からの影響から保護されてい
る。その他の効果は以下の説明において明かになるであ
ろう。
［実施例］ 第１図おいてレーザモジュールは１で示されている。そ
れは密閉されたハウジング２を有し、レーザモジュール
１への電気接続を行うためにハウジングの底面３を結合
ピン４が貫通している。ハウジングの底面３はまたペル
チエ素子５を支持し、その上に金属ブロック６によって
形成されたヒートシンクが設けられている。ヒートシン
クは、駆動および制御回路８を有するレーザダイオード
７を支持する。レーザモジュール１のハウジングの一方
の壁には、単一モードのファイバ形態の光導波体10用の
密封ブッシング９が設けられている。
第２図および第３図において詳細に示されている金属ブ
ロック６は、銅またはスチールの単一部分として形成さ
れていることが好ましい。それはレーザダイオード７が
固定されている方形のベースプレート11および支持部12
から成る。支持部12はベースプレート11の端部の間のほ
ぼ中央に位置し、ベースプレートの長手方向を横切る方
向に延在する。レーザダイオード７の背後におけるベー
スプレート11の上部は駆動および制御回路８の設置面13
となり、これは厚膜または薄膜技術によって構成され
る。支持部12の上まで立上っている設置ブロック14は、
レーザダイオード７の前方にそれから間隔を付けられた
関係でベースプレート11上に設けられている。設置ブロ
ック14は２つの横方向の側面15,16を有し、それらの外
側はベースプレート11の縦面と一致しレーザ支持部12の
後側に延在する。この後部側面は設置面13を制限する。
設置ブロック14はファイバ端部スリーブ18用の開口17を
有し、開口17はレーザダイオード７と整列する。スリー
ブ18は、別個の保持部17,20によって設置ブロック14の
前面21および後面22にろう付けされて固定されている光
ファイバを含む。設置ブロック14の前面において縦方向
のスリット23が横方向の側面15,16の間の領域にあるベ
ースプレート11に形成されている。２つの孔24,25は設
置ブロック14およびベースプレート11を通って延在し、
１つは開口17と側壁の一方との間にあり、もう１つは開
口17と側壁の他方との間にある。
設置ブロック14の前面21における保持部19は、スリーブ
18に対して自由に滑らかに移動しその一方の側でスリー
ブ18に固定され他方の側で設置ブロック14に固定された
板状体である。このような板状体は金属から成り、輪郭
が円形または四角形である例えば市販の金属片または座
金でもよく、スリーブ18の後部保持部にも使用されるこ
とができる。しかしながら後部保持部20は、それらの間
に遊びがほとんどないようにスリーブ18を包囲する厚く
より丈夫な保持部材によって形成されることが好まし
く、以下においてさらに詳細に説明されているように設
置ブロック14およびスリーブ18に結合されている。
金属ブロック６を形成した後にレーザダイオード７は、
設置ブロック14の開口17に関して中央に位置するように
支持部12上に固定される。それから後部保持部20は前面
端部から別個に完成されたスリーブ18上を滑らせて移動
され、スリーブ18は前面21から突出するまで連続的に端
部26を先にして設置ブロック14の開口17の中に挿入され
る。その後支持部12および横方向の側面15,16によって
限定された空間において前記保持部19が、設置ブロック
14の前面21上に位置するまでスリーブ18に対して滑らか
に移動される。
それからファイバ端部26は後部保持部20の背後において
スリーブ18を把持し、Ｘ，ＹおよびＺ方向に移動するこ
とによってレーザダイオード７に関してファイバ端部26
を調節するマイクロマニュプュレータによりレーザダイ
オード７の能動領域に正確に整列される。最適結合が達
成された後、最初に前面保持部19を設置ブロック14に固
定し、それからスリーブ18を保持部19に固定することが
効果的である。例えばはんだ付けおよびまたはレーザ溶
接によって行われる永続的な結合が僅かな整列の乱れを
引き起こすため、固定する動作の順序は重要ではない。
しかしながら、スリーブ18の直径と比較してかなり大き
い開口17を覆う保持部19の比較的薄い板状体がスリーブ
18関して移動可能な結合部を生じるため、これは再整列
によって補正されることができる。したがってレーザダ
イオード７に対するファイバ端部26の再整列は、マイク
ロマニュプュレータによりスリーブの端部を横方向に偏
向することによって行われる。
再整列が完了したときに後部保持部20が背面22に固定さ
れ、その後スリーブ18は後部保持部20の背面に結合され
る。最後にスリーブ18とマイクロマニュプュレータとの
間の結合が分離される。
スリーブを後部保持部20と結合する間に生じるかもしれ
ないスリーブ18の横方向の移動はいずれも前面保持部19
とファイバ端部26との間および前面保持部19と後面保持
部20の固定点との間のてこ比によって減少される。した
がってファイバ端部26おいてこのような移動は、実際に
は結合部に大して全く悪影響を及ぼさない。
スリーブ18と保持部19,20との間の結合部およびこれら
保持部と設置ブロック14との間の結合部を形成する間の
熱の影響もまた結合部への悪影響はない。一方ではスリ
ーブ18および保持部19,20の周辺に対する数個の固定点
で十分である。他方ではベースプレート11における縦方
向のスリット23および設置ブロック14を通って延在する
孔24,25およびベースプレート11がレーザダイオード７
に対する有害な熱流を全て遮断する熱バリヤとして動作
する。
第４図および第５図に示されているようにファイバ端部
スリーブ18用の保持部19,20の別の実施例は、Ｕ字型の
クリップ27のスリット30,31を形成された脚部28,29から
成る。スリット30,31は脚部28,29の自由端において開い
ており、少なくともスリーブ18の外側の直径と等しい幅
を有する。クリップ27は単一の金属シート片であり、実
際に打抜きおよび折曲げによって無駄なく形成されるこ
とができる。このクリップは処理ステップを減少し簡単
にする。クリップ27が取付けられる前にスリーブ18は、
設置ブロック14の開口17を通過される。それから僅かに
弾力のあるクリップ27は自動的にロックしてスリーブ18
にまたがっているその脚部28,29で取付けられる。ファ
イバ端部26の整列およびスリーブ18とクリップ27から成
る装置の固定は、基本的に上記において説明されたよう
に行われ、例えば溶接点32のような固定点はスリーブ18
の表面がクリップ27の脚部28,29に接する場所に設けら
れる。整列処理を行うために一部分33がアイレット形状
の断面を有するように曲げられるか、もしくは脚部28,2
9を結合する部分34形成を脚部の幅より狭く形成するこ
とが有効かもしれない。
ヒートシンクは比較的小さい。例えば金属ブロック６の
ベースプレート11は幅５mm、全長８mmであり、設置ブロ
ック14を除くその高さは１mmであり、設置ブロック14を
伴う高さは５mm以下である。したがってスリーブ18は小
さく、例えば約0.5mmの外側の直径と10mmの長さを有す
る。しかしながらこれは、スリーブ18の２つの分離した
固定平面を有するコンパクトで丈夫な装置である。ヒー
トシンクはハウジング内に組立てられることができる
が、ハウジングの外で組立てられるからその内部に設置
されることもできる。ハウジング２またはブッシング９
上に働く外部からの押力または引力は、光結合部に全く
影響を与えない。
【図面の簡単な説明】
第１図はハウジングの覆いのないレーザモジュールの部
分的に断面の斜視図であり、 第２図は、第１図のレーザモジュールにおいて使用され
るヒートシンクの縦方向の断面図であり、 第３図は第２図のヒートシンクの上面図であり、 第４図はスリーブに対して異なる保持固定部を有する第
２図のヒートシンクを示し、 第５図は、第４図のヒートシンクにおいて使用されるク
リップの斜視図である。 １……レーザモジュール、２……ハウジング、３……ハ
ウジングの底面、４……接続ピン、５……ペルチエ素
子、６……金属ブロック、７……レーザダイオード、８
……駆動および制御回路、９……ブッシング、10……光
導波体、11……ベースプレート、12……支持部、13……
設置面、14……設置ブロック、17……開口、18……スリ
ーブ、27……クリップ、30,31……スリット。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ハウジングに設けられた金属ブロックの形
    態を有し、そこに固定されたレーザダイオードの支持部
    を有し、支持部の背後はレーザの駆動および制御回路用
    の設置面であり、その前方には端部スリーブに埋込まれ
    た光学的に整列した光導波体の端部が設置されているヒ
    ートシンクを含むレーザモジュールにおいて、 金属ブロックの設置面は支持部の縦の両方向に延在し、
    支持部の上に設けられた設置ブロックがレーザダイオー
    ドの前方において支持部より上まで立上っており、前記
    設置ブロックは端部スリーブが通る開口を含み、端部ス
    リーブは別個の保持部によって設置ブロックの前面およ
    び後面に固定されていることを特徴とするレーザモジュ
    ール。
  2. 【請求項２】設置ブロックの前面の保持部は少なくとも
    端部スリーブが滑って挿入される穴を開けられた板状体
    によって形成されており、それは一方の側では端部スリ
    ーブに固定され他方の側においては設置ブロックに固定
    されていることを特徴とする請求項１記載のレーザモジ
    ュール。
  3. 【請求項３】設置ブロックの後面の保持部はその間にほ
    とんど遊びがないように端部スリーブを包囲し、端部ス
    リーブおよび設置ブロックに接続されている保持部材で
    あることを特徴とする請求項１記載のレーザモジュー
    ル。
  4. 【請求項４】設置ブロックはレーザ支持部の背後に延在
    する２つの横方向の側壁を有し、横方向の側壁の間の領
    域における設置ブロックの前方においてベースプレート
    がスリットを有することを特徴とする請求項１乃至３の
    いずれか１項記載のレーザモジュール。
  5. 【請求項５】設置ブロックの前面および後面の保持部
    は、設置ブロックおよび端部スリーブに取付けられたＵ
    字型クリップのスリットを形成された脚部によって形成
    され、クリップの脚部は恒久的に端部スリーブおよび設
    置ブロックと接続されている請求項１記載のレーザモジ
    ュール。
  6. 【請求項６】光放射レーザダイオードに対して請求項１
    記載の装置中でマイクロマニュプュレータにより端部ス
    リーブに含まれる光導波体の端部を結合する方法におい
    て、 a)後部保持部を端部スリーブに対して滑らせて移動し、 b)ヒートシンクの設置ブロックの開口中に端部スリーブ
    を挿入し、 c)前面保持部が設置ブロック上に接触するまでそれを端
    部スリーブ上を滑らせ、 d)マイクロマニュプュレータと端部スリーブの後部端部
    とを結合し、レーザダイオードに対して光導波体の端部
    を整列させ、 e)前面保持部を設置ブロックに固定し、 f)端部スリーブを前面保持部に結合し、 g)端部スリーブの端部をマイクロマニュプュレータによ
    って横方向に偏向することによりレーザダイオードに対
    して光導波体の端部を再整列させ、 h)後部保持部を設置ブロックに固定し、 i)端部スリーブを後部保持部に結合し、 j)端部スリーブとマイクロマニュプュレータとの間の結
    合部を分離するステップを特徴とする方法。
JP63240625A 1987-09-26 1988-09-26 レーザモジュールおよび光ファイバをそれに結合する方法 Expired - Lifetime JPH0612369B2 (ja)

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